Шагающий механизм

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ <">7> 3967

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 100878 (21) 2660247/29 "03 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

E F 9/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

ОпубликованоОЬ0280. Бюллетень М

Дата опубликования описания 050280 (И) УЖ 629.113,03 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A° . 1 Шеллер. М.К.Пузырьков, В.р.вейс, Е,Ф.Колесников, И.М.Давлюд и В.A Öåéòëèí

Карагандинский научно-исследовательский проектноконструкторский экспериментальный институт Гипоуглегормаш

Министерства угольной промышленности СССР и Донецкий машиностроительный завод им.Ленинского ксмсомола Украины

Производственного объединения по оборудованию для открытия горных. работ (71) Заявители (541 (ШГАЮЩИИ МЕКДНИЗМ

Изобретение относится к шагающим механизмам, предназначенным для перемещения тяжелы>: машин и может быть использов ано в землеройных, горнодобывающти и шнекобуровых машинах, предназначенных для выемки полезных ископаемых на открытых горчых разработках. Применительно к шнекобуровым машинам шагающий механизм должен, to при минимальных габаритах по высоте и простоте управления, обеспЕчивать перемещение и маневрирозание машины в стесненных условиях эксплуатации.

Известен шагающий механизм, содержащий соединенные между собой дистанционными элементами лыжи, снабженные прямолинейными направляющими, приводы перемещения и каретки, на которых посредством подъемных механизмов установлена несущая рама (1).

Недостатком известного механизма является сложность его конструкции и управления в процессе движения, а невозможность обеспечения дви- 25 жения несущей рамы сгрого в перпендикулярном направлении отно=ительно продольной оси лыжи в свяэи с тем, что в процессе поперечного движения, .осуществляемого поворотом площадок, оси гидроцилиндров, жестко связанных с рамой, описывают криволинейную траекторию. Это исключает воэможность использования механизма хода для извлечения бурового става из обрушенной скважины, так как в процессе такого движения произойдет смещение машины в продольном направлении, а также искривление и эаклинивание става в скважине.

Наиболее бли эк им к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является шагающий механизм, включактций несущую раму с приводом подъема, лыжи с прямолинейными направляющими и каретки с приводом продольного и поперечного перемещений, поперечной направляктцей и ползунами, связанными через опорные шарниры с приводом подъема (2), Однако в эток механизме привод поперечного перемещения установлен несоосно по отношению к поперечной направляющей каретки, что приводит к увеличению размеров машины по высоте. Кроме того, несоосное приложение усилий к ползуну приводит к его перекосу, интенсив ному износу направляющих и увеличению усилия на пере713967 мещение. Недостатком также является крепление привода продольного перемещения к полэуну каретки, усложняк щее управление машиной в процессе поворота и ее поперечного движения иэ-эа вынужденного углового отклонения продольного привода. Когда машина находится на уклоне и продольные приводы зафиксированы, происходит перемещение несущей рамы вдоль лыж в процессе поперечного движения, что за- g .трудняет ориентирование машины перед забуриванием и исключает возможность использования механизма хода для извлечения бурового става из скважины.

Связь опорного шарнира и ползуна, выполненная в виде проушин, охватывающих цапфы, при конструктивной прОработке приводит к большим габаритам этого узла, приближающимся к величине поперечного хода ползуна, что снижает эффективность поперечного шагания механизма.

Целью изобретения является повышение маневренности и надежности шагающего механизма.

Поставленная цель достигается тем, 25 чтО привод поперечного перемещения расположен соосно с поперечной направлянхцей каретки,a привод продольного перемещения связан с кареткой через неподвижную в поперечном на- ЗО правлении часть каретки. При этом привод поперечного перемещения выполнен в виде гидроцилиндра,гильзой которого служит поперечная нацравляющая,а шток его снабжен разнесенныыи опорами по внутреннему диаметру гильзы и установлен с зазором по отношению к поршню, Контактирукщие поверхности ползунов и опорных шарниров выполнены в виде участков цилиндрической поверхности с осью, проходящей через точку пересечения вертикальной оси опорного шарнира и горизонтальной оси поперечной направляющей и перпендикулярно указанным осям,а опорный шарнир и полэун подвижно сое- 45 динены между собой.

На фиг, 1 изображена схема механизма хода, вид сверху; на фиг, 2— вид.по стрелке A на фиг. 1; на фиг, 3- каретка, план; на фиг. 4 — разрез 50

Б-Б на Фиг. 3; на фиг. 5- разрез

В-В на фиг, 3; на фиг. б — разрез

Г-Г на фиг. 5.

Шагающий механизм включает лыжи 1, каретки 2 и несущую раму 3. Лыжи 1 шарнирно соединены между собой жесткими элементами 4 и оснащены четырьмя парами прямолинейных направляющих в виде рельсов 5, несущими каретки 2, каждая иэ которых выполнена в виде двух колесных пар с балансирами б и

7„ связанными между собой шарнирно поперечной, направлякщей 8. На направляющую 8 подвижно насажен полэун 9„ который посредством опорного шарнира

10 и гидроцилиндра подъема 11 дв:>иного действия поддержив ает несущую раму 3. Контактирующие поверхности полэуна 9 и опорного шарнира 10 выполнены в виде участков цилиндрической поверхности„ocb 12 которой проходит через пересечение осей 13 и 14 поперечной направляющей 8 и опорного шарнира 10 и перпендикулярна им. Участок цилиндрической поверхности опорного шарнира 10 ограничен в направлении перемещения ползуна 9, Соединение опорного шарнира 10 и полэуна 9 выполнено с помощью серьг 15 и 16, посаженных на их цапфы 1? и 18, причем ось цапфы 17 совпадает с осью 12, а отверстия серьг 15 и 16 на цапфах 17 обеспечивают возможность сближения опорного шарнира 10 и ползуна 9. Каретки 2 снабжены траверсами 19,соединенными шарнирами 20 с балансирами б и 7 и связанными с ними гидроцилиндрами 21, 22, 23, 24 одностороннего действня. Кроме этого, каретки 2 оснащены гидродвигателями 25, 26, 27, 28 поперечного перемещения, каждый иэ которых выполнен в виде гидроцилиндра одностороннего действия и гильзой которого является поперечная направлякщая 8, а шток 29 снабжен раэнесенничи опорами в виде дис8, и отделен от поршня 32, расположенного в рабочей полости 33. С внешней. стороны шток 29 посредством шарнирного коромысла 34 и гибких связей

35, пропущенных через отверстия 36 в балансирах 6, соединен с ползуном

9 по его оси. Рабочие площади гидроцилиндров 21-24 равны между собой, причем полости 21 и 22 сообщены гидролинией, в подводящем трубопроводе которой установлен гидроэамок двухСтороннего действия. Полости продольных гидроцилиндров 23 и 24 соединены аналогично между собой, в подводящий тРубопровод подсоединен ко второму клапану упомянутого гидрозамка. а балансирах б и 7 кареток 2 смонтированы захватные ролики 37, взаимодействующие с рельсами 5 прямолинейных направляющих лыж 1.

Устройство работает следующим образом.

При поднятой над грунтовым основанием несущей раме 3 и необходимости ее продольного перемещения включают подачу рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндров 21 и 22, а полости гидроцилиндров 23 и 24 соединяют с гидробаком, после чего каретки 2 с несущей рамой 3 перемещаются по прямолинейным направляющим лыж 1. По завершении продольного перемещения соединяют поршневые полости гидроцилиндров подъема 11 со сливом, а в их штоковые полости подают рабочую жидкость. Несущая рама 3 опускается и своими упорами ложится на грунтовое основание, а лыжи 1 поднимаются для отрыва их от грунта и воэможности беспрепятств енного перемещения при последующей операции, шагания. При этом захватные ролики

37 кареток 2, в заимодейств ую цие с рЕльсами 5, а также серьги 15 и 16, связанные с опорными шарнирами 10, удержив ают лыжи от опускания ° После перегона поднятых лыж в направление последующего движения производят их опускание и подъем несущей рамы

3 для движения ее по лыжам. При вертикальных перемещениях несущей рамы на уклонах (фиг. 2) расстояние между шарнирами крепления гидроцилиндров подъема ll к каретка 2 изменяется °

Для устранения распорных усилий между гидроцилиндрами подъема 11 во взаимно перпендикулярных направлениях в процессе выравнивания рамы в каждом гидроэамке поперечных и продольных гидроцилиндров открывается один иэ клапанов, сообщейнный с наименее нагруженными гидроцилиндрами. открытие соответствукщих клапанов в гидрозамках позволяют самоустанавливаться кареткам 2 и полэунам 9 на направляющих, что исключает возникновение распорных усилий между гидроцилиндрами подъема. При поднятой над грунтовым основанием несущей раме 3 и необходимости ее поперечного перемещения, например, из положения ABCD в положение A В С D (фиг. 1) включают подачу рабочей жидкости в полости 33 гидроцилиндров 25, 26, à рабочие полости 33 гидроцилиндров 27, 28 соединяют со сливом. При неподвижных лыжах 1 и каретках 2, штоки 29 гидроцилиндров 25 и 26 перемещают ползуны

9 посредством коромысел 34 и гибких связей 35 из положения abed в положение а b с d и вместе с ними несущую раму 3. При перемещении ползунов 9 по поперечным направляющим 8 угловое положение гидроцилиндров 21, 22, 23, 24 продольного перемещения не изменяется в связи с тем, что они соединены посредством траверс 19 и шарниров

20 с балансирами 6 и 7, являющимися неподвижной в поперечном направлении частью каретки 2. Это упрощает управление и дает воэможность осуществления строго поперечного перемещения несущей рамы 3 даже при расположении лыж 1 на продольном уклоне и зафиксированных при этом гидроцилиндрах 21, 22, 23, 24, что применительно к шнекобуровой машине позволяет использовать механизм хода для извлечения бурового става иэ скважины, а также облегчает ориентирование машины перед забуриванием.

При необходимости поворота несущей рамы 3, например, из положения ABCD в положение A В" C" "D" (фиг. 1); включают подачу рабочей жидкости в рабочие полости-33 гидроцилиндров 25

28 попереч ног о перемещения, а рабочие полости гидроцилиндров 26, 27 поперечного перемещения соединяют со сливом. Происходит поперечное перемещение ползунов 9 иэ положения

5 abed в положения а b" с" d" на лыжах 1 и продольные перемещения кареток 2. В результате этого несущая рама 3 поворачивается на некоторый угол, зависящий от величины поперечного хода ползунов 9. Так как соответствукщие продольные гидроцилиндры сообщены между собой, то они не оказывают влияния на поворот несущей рамы, поскольку при повороте происходит переток рабочей жидкости между гидроцилиндрами 21, 22 и отдельно между гидроцилиндрами 23, 24. Движение несущей рамы поа углом к продольным осям лыж может быть осуществлено продольными приводами по направляющим

Ю лыж 1, предварительно повернутым на угол относительно несущей рамы. Во всех случаях шагания механизма для продольного и поперечного перемещения подтянутых к несущей раме 3 лык

25 1 необходим достаточный зазор между их опорными поверхностями и грунтовым основанием (фиг. 4). При этом расстояние между лыжами 1 и несущей рамой 3 должно быть минимальным во

30 избежание увеличения по высоте габаритов машины. Наиболее полно удовлетворяет этим требованиям данный механизм, в котором соосное с поперечной направляющей 8 расположение гидроцилиндров 25, 26, 27, 28 способствует наиболее компактному решению этого узла, что в целом улучшает эксплуатационные качества и расширяет область использования механизма, в частности, применительно к шнекобуровым машинам. Использование поперечных направляющих 8 в качестве гильз гидроцилиндров 25 26, 27, 28 не приводит к их заклиниванию при возможном прогибе направляющих 8 от

45 внешних нагрузок благодаря тому, что поршни 32 отделены от штоков 29, а также из-за малого отношения их длин к диаметрам. Шток 29 имеет повышенные зазоры между своими опорными диска50 .ми 30, 31 и гильзой. Эти зазоры обеспечивают проход штока 29 по изогнутой гильзе. Для увеличения шага при поперечном шагании механизма опорный шарнир 10 лишь частично охватывает у ползун 9, контактируя с последним по цилиндрической поверхности только в верхней его части. Это позволяет сократить габарит по ширине узла в направлении перемещен -.я по поперечной направляющей 8. При этом серьги 15 и 16 не препятствуют передаче усилий от опорного шарнира 10 на полэун 9, допуская сближение цапф 17 и

18, но удерживают узел замкнутым при отрыве лыж 1 от грунтового основания

65 9

Предложенный механизм хода расширяет область применения машины, повышает надежность и упрощает управление. Конструктивное выполнение поперечного привода позволяет опустить несущую раму, что уменьшает 5 подрывку почвы. При подготовке траншеи, необходимой для нормальной эксплуатации шнекобуровой машины, подрыв= ка почвы уменьшается но сравнению с прототипомр на величину до Ор3 м по всей длине траншеи, что сокращает объем вскрути, а также стоимость и сроки подготовительных работ.

При поперечном ходе связь продольнОго привода с балансирами каретки устраняет угловоа отклонение продольных приводов, обеспечивая осуществленне строго поперечного перемещения машины. Движение мавины в поперечном напра.влении может создать дополнительные усилия для смещения буро- _#_ вого става при его зажиме в скважине или обеспечить оперативный отвод машины в случае возникновения опасности обрушения борта уступа. Возможность поперечного перемещения ма- 25 шины на забой беэ ее смещения вдоль продольной оси хижи позволяет уменьшить ход или устранить установку на машине выдвижного приемного лотка, предназначенного для перекрытия про- Зц странства между забоем и машиной.

Кроме того, наличи" такого хода позволяет более оперативно установить шнекобуровую машину к забою в случае его искривления, а при возникновении опасности или обрушении борта — вынес. ти машину из опасной "îíû. При этом соосное приложение нагрузок к ползуну уменьшает износ и повыаает срок службы цилиндрической поперечной направляющей каретки и ползуна.

Повышение маневренности и упрощение управления машиной сокращает время на ее установку перед забуриванием, увеличивая производительность машины, устраняя возможность ее аварии при обрушении борта уступа и повышая безопасность в едения работ.

Формула изобретения

1. Шагающий механизм, включащий несущую раму с приводом подъема, лыжи с.прямолинейными направляющими, каретки с приводом продольного и поперечного перемещения, поперечной направляющей и полэунами, связанными через опорные шарниры с приводом йодъема, отличающийся тем, что, с целью повышения маневренности и надежности, привод поперечного перемещения расположен соосно с поперечной направляющей каретки, а привод продольного перемещения связан с кареткой через неподвижную в поперечном направлении часть каретки Ф

2. Шагакщий механизм по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что привод поперечного перемещения выполнен в виде гидроцилиндра, гильз ой которого служит поперечная направляющая, а шток его снабжен разнесенными опорами по внутреннему диаметру гильзы и установлен с зазором по отношению к поршню.

3. Шагающий механизм по п.1, 2, отличающийся тем, что контактирующие поверхности ползунов и опорных шарниров выполнены в виде участков цилиндрической поверхности с осью, проходящей через точку пересечения вертикальной оси опорного шарнира и горизонтальной оси поперечной направляющей и перпендикулярно указанным осям, а опорный шарнир и ползун подвижно соединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство по заявке 9 2493157/29-03, кл. Е 02 Г 9/04, 26.5.77.

2. Авторское свидетельство по заявке 9 2545943/29-03, кл. Е 02 F 9/04; 22.11.77 (прототип).

713967

"l г в-в ф р, 5

Составитель Л.Котельникова

Редактор Л.Гамбург ТехредЛ.Алферова Корректор g,Çàäåðíîâcêàÿ

Заказ 9231/23 Тираж 713 Подпи си се цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4